Anlage zur rheologischen Charakterisierung hochviskoser Medien

• Subject Area: Process Engineering, Technical Chemistry
• Term: Funded in 2011
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 209832655

Die Arbeitsgruppe Mechanische Verfahrenstechnik und Umweltverfahrenstechnik beschäftigt sich mit der definierten Herstellung, der Handhabung sowie der Verarbeitung und Charakterisierung von dis-persen Produkten. Schwerpunkte in diesem relativ breiten Fachgebiet wurden vom Antragsteller in den vergangenen Jahren auf folgenden Gebieten gesetzt: Suspensionsrheologie; Polymere Nanokompositmaterialien; Herstellung und Strukturbildung nanodisperser Partikel.Im Bereich der Rheologie existiert bereits eine grundlegende Ausstattung konventioneller Torsions- und Kapillarrheometer, die jedoch zur Ermittlung der Fließeigenschaften auf integrale Größen wie Schubspannung und Druckverlust zurückgreifen. Bei rheologisch hochkomplexen Materialien, z.B. konzentrierte Suspensionen, sind diese Methoden allein für eine umfassende Charakterisierung nicht ausreichend. Mit dem beantragten Gerät soll ein Verfahren entwickelt werden, bei dem die gemessene Geschwindigkeitsverteilung eines Fluides bei der Durchströmung einer Schlitzdüse direkt für die Ermittlung der rheologischen Kenngrößen herangezogen wird. Vor allem bei der wissenschaftlichen Analyse wandgleitender Stoffe weist dieses Verfahren deutliche Vorzüge auf, da es möglich wird die-sen Effekt direkt nachzuweisen, statt indirekt mittels Annahmen darauf zu schließen. Bei der beantrag-ten Anlage kommt ein Drehmomentrheometer in Kombination mit einem Extruder zum Einsatz. Da-durch kann eine Relation zwischen dem Energieeintrag und den rheologischen Eigenschaften gefun-den werden, die in Anlehnung an die Verarbeitung solcher Produkte für die Praxis wichtige Erkennt-nisse liefern kann.Insgesamt bietet die Anlage somit die Möglichkeit, bestehende Forschungsgebiete deutlich auszuwei-ten und zu vertiefen.

• DFG Programme: Major Research Instrumentation
• Instrumentation Group: 8980 Meßgeräte für Drehmoment und mechanische Leistung (Meßwellen, Anzeigegeräte)
• Applicant Institution: Universität Paderborn
• Leader: Professor Dr.-Ing. Hans-Joachim Schmid